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逆向工程领域的奇葩 --Imageware

菜鸟
2002-09-04 03:02:53     打赏
Imageware是著名的逆向工程软件,广泛应用于汽车、航空、航天、消费家电、模具、计 算机零部件领域。拥有广大的用户群,国外有BMW、Boeing、GM、Chrysler、Ford、ray theon、Toyota;国内已有上海大众、上海交大、上海DELPHI、成都飞机制造公司等。以 前该软件主要应用于航空航天和汽车工业,因为这两个领域对空气动力学性能要求很高 ,在产品开发的开始阶段就要认真考虑空气动力性。常规的设计流程首先根据工业造行 需要设计出结构,制作出油泥模型,然后将模型送到风洞实验室去测量空气动力学性能 ,再根据实验结果对模型进行修改,经过反复修改直到获得满意结果为止,这样所得到 的最终油泥模型才是符合我们需要的模型。如何将油泥模型的外形精确地输入计算机成 为电子模型,这就需要采用逆向工程软件、首先利用三坐标测量仪器测出模型表面点阵 数据,利用逆向工程软件(例如:Imageware surfacer)进行处理,获得class 1曲面。 随着技术进步和消费水准的不断提高,很多其他行业也开始纷纷采用逆向工程软件进行 产品设计,例如,微软公司生产的鼠标器(mouse),就其功能来讲,只需要三个键就可 以了,可是怎样才能让鼠标器手感最好,经过长时间使用而不易产生疲劳感确是生产厂 商需要认真考虑的问题。因此微软公司首先根据人体工程学制作了几个模型,并交给使 用者评估,根据评估意见对模型直接修改,直到模型修改到大家都满意为止,然后将模 型数据利用逆向工程软件Imageware生成CAD数据。当产品推出市场后,由于外观新颖、 曲线流畅、加上手感好,符合人体工程学原理,迅速获得用户的广泛认可,产品市场占 有率大幅度上升。 Imageware逆向工程软件的主要产品有: Surfacer 逆向工程工具和class 1曲面生成工具。 Verdict 对测量数据和CAD数据进行对比评估。 Build it 提供实时测量能力,验证产品的制造性。 RPM 生成快速成型数据。 View 功能与Verdict相似,主要用于提供三维报告。 Imageware采用NURBUS技术,软件功能强大,易于应用,对硬件要求低,可运行于各种平 台:UNIX工作站、PC机,操作系统可以是UNIX、NT、Windows95及其他平台。 Imageware由于在逆向工程方面的技术先进性,产品一经推出就占领了很大市场分额,软 件收益正以47%的年速率快速增长。 Surfacer是Imageware的主要产品,主要用来做逆向工程,它处理数据的流程遵循点--曲 线--曲面原则,流程简单清晰,软件易于使用。流程如下: 一、点过程 读入点阵数据。Surfacer可以接收几乎所有的三坐标测量数据,同时还可以接收其他格 式入stl、vda等。 将分离的点阵对齐在一起(如果需要)。有时候由于零件形状复杂,一次扫描无法获得 全部的数据,或是零件较大无法一次扫描完成,这就需要移动或旋转零件,这样会得到 很多单独的点阵。Surfacer可以利用诸如圆柱面、球面、平面等特殊的点信息将点阵准 确对齐。 对点阵进行判断,去除噪音点(即测量误差点)。由于测量工具及测量方式的限制,有 时会出现一些噪音点,Surfacer有很多工具来对点阵进行判断,去掉噪音点,以保证结 果的准确性。 通过可视化点阵观察和判断,规划如何创建曲面。一个零件,是由很多单独的曲面构成 ,对于每一个曲面,可根据特性判断用用什么方式来构成,例如,如果曲面可以直接由 点的网格生成,就可以考虑直接采用这一片点阵;如果曲面需要采用多段曲线蒙皮,就 可以考虑截取点的分段。提前作出规划可以避免以后走弯路。 根据需要创建点的网格或点的分段。Surfacer能提供很多种生成点的网格和点的分段工 具,这些工具使用起来灵活方便,还可以一次生成多个点的分段。 二、曲线创造过程 判断和决定生成哪种类型的曲线。曲线可以是精确通过点阵的、也可以是很光顺的(捕 捉点阵代表的曲线主要形状)、或介于两者之间。 创建曲线。根据需要创建曲线,可以改变控制点的数目来调整曲线。控制点增多则形状 吻合度好,控制点减少则曲线较为光顺。 诊断和修改曲线。可以通过曲线的曲率来判断曲线的光顺性,可以检查曲线与点阵的吻 合性,还可以改变曲线与其他曲线的连续性(连接、相切、曲率连续)。Surfacer提供 很多工具来调整和修改曲线。 三、曲面创建过程 决定生成那种曲面。同曲线一样,可以考虑生成更准确的曲面、更光顺的曲面(例如cl ass 1曲面),或两者兼顾。根据产品设计需要来决定。 创建曲面。创建曲面的方法很多,可以用点阵直接生成曲面(Fit free form),可以用 曲线通过蒙皮、扫掠、四个边界线等方法生成曲面,也可以结合点阵和曲线的信息来创 建曲面。还可以通过其他例如园角、过桥面等省城曲面。 诊断和修改曲面。比较曲面与点阵的吻合程度,检查曲面的光顺性及与其他曲面的连续 性,同时可以进行修改,例如可以让曲面与点阵对齐,可以调整曲面的控制点让曲面更 光顺,或对曲面进行重构等处理。 英国Triumph Motorcycles有限公司设计工程师Chris Chatburn说:“利用Surfacer我们 可以在更短的时间内完成更多的设计循环次数,这样可以让我们减少50%的设计时间。 最新发布的Surfacer 9.0软件将以下工作流程的高性能工具完整的集成到一起: 弹性的曲面创建工具:可以在一个弹性的设计环境里非常方便的直接从曲线、曲面、或 测量数据创建曲面,支持贝茨尔(Bezier)和非均匀有理B样条(NURBS)曲面两种方法 。用户可以选择适合的曲面方法,通过结合两种方法的优点来获益。 动态的曲面修改工具:允许用户在交互的方式下试探设计主题,立刻就可以看到是否美 观和思路是否符合工程观念。设计、工程分析、制造的标准都通过精心的构造过程考虑 进去,所以当每次修改曲面时不需要在重新校核标准。 实时的曲面诊断工具:可以提供诸如任意截面的连续性、曲面反射线情况、高亮度线、 光谱图、曲率云图和园柱型光源照射下的反光图等多种方法。在设计的任何时候都可以 查出曲面缺陷。 有效的曲面连续性管理工具:在复杂的曲面缝补等情况下,即使曲面进行了移动修改等 操作,也能保证曲面同与之相连的曲面间的曲率连续,避免了乏味的手工再调整过程。 强大的处理扫描数据能力:根据Rainbow图法(相当于假设雨水从上面落下,由于形状差 异导致雨水流速差异)、曲率大小变化云图法(对于一个完全光顺的class 1曲面,相当 于曲率大小变化为零,对于两个不同曲面,此值会不同)将扫描数据分开,这样可以很 快地捕捉产品的主要特征,并迅速建立各个相应曲面,避免了费事的分析和处理。 正是由于Imageware在计算机辅助曲面检查、曲面造型及快速样件等方面具有其它软件无 可匹敌的强大功能,使它当之无愧的成为逆向工程领域的领导者。 -- ********************************* 请赐我们以双翼,让我们满怀赤诚 返回故园 ******** ※ 来源:·哈工大紫丁香 bbs.hit.edu.cn·



关键词: 逆向工程     领域     奇葩     --Imageware     软件    

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